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Das Eintaktprinzip als schnellaufender Stirlingmotor
Das Prinzip des Eintaktmotors ist nicht nur als Verbrennungsmotor mit innerer Verbrennung geeignet, sondern auch als Motor mit äußerer Verbrennung.
Der Vorteil zum bekannten Stirlingmotor, kaltes Gas und warmes Gas muß nicht verschoben werden, sondern wird aus dem Verdichter kommend - über den großzügig bemessenen Heizer- Wärmetaucher,
einem effizienten Wärmeerzeuger, mit Heißluft bzw Heißgas versorgt. ggf. eine neue interessante Anwendung.schnellaufender Heißgas- Eintaktmotor Typ H-A-H - Heißluft - Arbeit - Heißluft
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Der Dreiwellenmotor Arbeit und Verdichter kann durch den Zweiwellenmotor und Verdichter, beide mit nur einem Kolben ersetzt werden, mit dem Vorteil, dass der Einflüglige Verdichter einen länger anhaltenden Unterdruck an der Arbeitskolben-Rückseite erzeugt.
Ein weiterer Vorteil ist der praktisch verdoppelte Expansionsweg.Siehe dazu: <Zweiwellenmotor>
Ziel ist die Erwärmung des verdichteten Arbeitsgases unabhängig vom Hub und damit von der Zeit des Wärmeüberganges zu machen. Das Arbeitsgas darf unter hohem Druck stehen, und verrichtet im geschlossenem voll wärmeisolierten Kreislauf zwischen heiß und kalt Arbeit.
Auch da sind zwei Rekuperatoren (Wärmetauscher) für Heizung und Kühlung nötig.
Vom Heizer kommend expandiert das heiße Gas vor dem Flügelkolben, kondensiert, bzw. zieht sich zur Kühlerseite hin zusammen, so dass der Unterdruck mit zur Verbesserung der Effektivität beiträgt.Die Rückschlagventile sind am Verdichter- Ausgang vor dem Heizer und am Motorausgang vor dem Kühler- Eingang angeordnet. ( sind nicht eingezeichnet )
Motor und Verdichter haben eine gemeinsame Welle.
Für diesen Zweck ist ein rekuperativ optimierter Brenner vorgesehen, der bei einem Wirkungsgrad von 97,4% optimal für diesen Zweck geeignet ist.Da sich Brenner- Wirkungsgrad und Motor- Wirkungsgrad multiplizieren, kann das Ergebnis für ein außenbeheiztes System eine beachtenswerte Leistung bei einem ebenso beachtenswert hohen Wirkungsgrad bringen.
Was dieses Konzept besonders auszeichnet: Die Abwärme aus dem, dem Verdichter vorgeschalteten Wärmetauscher wird dem Verbrennungsprozeß mit wenig Verlusten zugeführt.
Der Rekuperativ -Brenner
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Die Kühlerluft des schnellaufenden Eintakt-Heißgasmotors wird dem Brenner in (10) zugeführt.
Ist die Kühlluftmenge aus dem Motor unter 74°C , kann diese in (2) dem Gebläseluftanschluß zugeführt werden.
Das Prüfergebnis zum Brenner :
Die Größe bzw. die Rotor -Durchmesser und Flächen richten sich nach der zur Verfügung stehenden Temperatur bzw. Wärmemenge (Erdwärme Solarwärme) und sonstige ungenutzten Abwärmen in kcal /h gemessen.
Die Maschine bzw. Anlage ist sehr einfach im Aufbau, so daß Verdichter wie auch die Arbeitszelle als Schweißkonstuktion in beliebiger Größe als Hohlkörper ausgeführt werden können. Rotordurchmesser ab 1000 mm Durchmesser sind bei niedrigen Gastemperaturen durchaus denkbar.
Der Heizer, der rekuperative Brenner, gehört zur Arbeitszelle und ist wärmeisoliert, der heiße Kreislauf. Verdichter und Kühler sind optimal ausgelegt und gehören zum kalten Kreislauf.
Das Besondere dieser Ausführung ist der enorm verbesserte Wirkungsgrad. dieses der Schnelllauf kommt deshalb zustande, weil ein derartiger Motor praktisch ohne den Warm- Kaltwechsel auskommt also ohne Wärme und Kühlungs-Übertragungszeiten.
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Die Rückschlagventile sind am Verdichter- Ausgang vor dem Heizer und am Motorausgang vor dem Kühler- Eingang angeordnet. ( sind nicht eingezeichnet )
Wird dieses Heißluftsystem entsprechen als Stahlblech-Konstruktion groß dimensioniert, kann ein nirdriges Wärmegefälle bei einem niedrigem Betriebsdruck effektiv genutzt werden.
Großflächige schwarze Sonnenkovektoren für die Lufterwärmung sind bereits geeignet, in Verbindung mit einer Kühlung über Wärmetauscher (Flußwasser oder Wind).